(57)【要約】【課題】誘電体の膜厚のバラツキを低減しキャパシタ容量の精度を向上し、誘電体の高誘電率化や高機能化を可能とするキャパシタ内蔵プリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】（１）誘電体の片面に第１の導体層となる金属箔を形成し誘電体シートとする工程（２）誘電体シートの誘電体側にフォトレジストをパターニングする工程（３）形成したフォトレジストをマスクとしてエッチングにより誘電体をパターニングし、フォトレジストを剥離し、誘電体パターンを形成する工程（４）誘電体パターンと第１の導体層を跨ぐように導電性ペーストにて第１の電極を形成し、配線基板の積層途中工程における配線上に、半硬化性絶縁樹脂シートを介して絶縁樹脂シートと第１の電極が接するように誘電体シートを積層する工程（５）第１の導電層上にフォトレジストを形成し、露光・現像し、導体の露出部分をエッチングし第２の電極及び配線を形成する工程を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタが内蔵される配線基板の製造方法において、
（１）誘電体の片面に第１の導体層となる金属箔を形成し、誘電体シートとする工程、
（２）誘電体シートの誘電体側にフォトレジストをラミネートし、露光・現像することにより、フォトレジストをパターニングする工程、
（３）形成したフォトレジストをマスクとして、化学もしくは物理エッチングにより、誘電体をパターニングし、フォトレジストを剥離することにより、誘電体パターンを形成する工程、
（４）誘電体パターンと第１の導体層を跨ぐように、導電性ペーストにて第１の電極を形成し、配線基板の積層途中工程における配線上に、半硬化性絶縁樹脂シートを介して、半硬化性絶縁樹脂シートと第１の電極が接するように、誘電体シートを積層する工程、
（５）第１の導電層上にフォトレジストを形成し、露光・現像し、導体の露出部分をエッチングすることで、第２の電極及び配線を形成する工程、
を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
（１）の誘電体シートが第１の導体層側に樹脂フィルムの支持体を具備したことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
誘電体シートを構成する誘電体が、有機絶縁樹脂にセラミックス粉末が分散されていることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
誘電体シートを構成する誘電体が、金属箔上にスパッタもしくはＣＶＤ等で形成される誘電体薄膜であることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
誘電体が、焼成されたセラミックス膜であることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
有機絶縁樹脂が、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線基板の製造方法に係り、特に、内蔵されたキャパシタ素子の膜厚精度を向上させ、製造されるキャパシタ素子の作りこみ精度が良く、且つ、誘電体のあらゆる種類に対応可能なため、様々な特性のキャパシタ素子を具備できる配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の配線基板の製造方法について以下に述べる。
【０００３】
従来、キャパシタが内蔵される配線基板の製造方法としては、図５（ａ）〜（ｂ）に示す様に、配線基板の積層途中工程における配線上に、例えば、エポキシ系樹脂等の絶縁樹脂１を形成する。次いで、例えば、Ｃｕ金属などのキャパシタ下部電極、いわゆる導体層となる金属２を形成する（図５（ｂ））
次いで、導体層となる金属２上に、例えば、エポキシ系樹脂等にセラミック粉末等を分散させた誘電体３を形成し（図５（ｃ））、更に、例えば、Ｃｕ金属などのキャパシタ上部電極、いわゆる導体層となる金属  を形成する（図５（ｄ））。次いで、キャパシタ上部電極となる金属２’表面にフォトレジストを形成し、露光現像によりフォトレジストパターンとし，所望のキャパシタ上部電極となるパターンを得るべく金属を露出させ、塩化第二銅等を用いたエッチング法により、キャパシタ上部電極を形成し、且つ誘電体表面を露出させる。
【０００４】
次いで、キャパシタ上部電極をバリアとして、専用のアルカリエッチング液を用い、誘電体３をキャパシタ上電極と同形状にエッチングし、且つキャパシタ下部電極となる金属２表面を露出させる。次に、キャパシタ上部電極上のフォトレジストをバリアとして、キャパシタ下部電極となる金属２をエッチングし、キャパシタ下部電極を形成し、フォトレジストを専用の剥離液で剥離することでキャパシタを作成するといった方法であった。
【０００５】
現在、配線基板の製造には、ガラスクロスを有する有機系の樹脂シートの両面にＣｕ泊が貼り付けられた銅張り両面板がコアとして多く用いられ、その表面は２μｍ程度の荒れが生じている。また、キャパシタ等の受動素子を内蔵する基板は、図８に示す様に、ビルドアップ法、すなわち、コア４に配線５等を形成し、絶縁樹脂６を形成し、更に絶縁樹脂６上に配線５’を形成するといった工程が繰り返されられるため、その表面は配線５（一般に１０μｍから２０μｍ）の厚み等により、やはり２から５μｍ程度の荒れが生じてしまう。
上述したような配線基板の製造方法では、キャパシタ下部電極となる金属を形成する基板表面が荒れているため、形成した誘電体の膜厚のバラツキが大きくなり、得られるキャパシタ容量の精度が悪いといった問題があった。
【０００６】
また、有機系基板に直接、誘電体を形成するため、有機系基板の耐熱性の点から、誘電体の焼成温度は、通常２００℃以下、高耐熱性基板でも２５０℃程度以下で処理する必要があり、そのため、使用可能な誘電体が限られてしまい、特性の良い、すなわち、比誘電率の大きい材料や温度、湿度特性の良い材料を選択できないといった問題があった。
【特許文献１】特表２００２−５３４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記問題点を鑑みなされたものであり、その課題とするところは、キャパシタが内蔵される配線基板の製造方法において、誘電体の膜厚のバラツキを低減させ、キャパシタ容量の精度を向上させ、且つ、誘電体の高誘電率化や高機能化を可能とするプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本課題を解決するための第一の発明は、
キャパシタが内蔵される配線基板の製造方法において、
（１）誘電体の片面に第１の導体層となる金属箔を形成し、誘電体シートとする工程、
（２）誘電体シートの誘電体側にフォトレジストをラミネートし、露光・現像することにより、フォトレジストをパターニングする工程、
（３）形成したフォトレジストをマスクとして、化学もしくは物理エッチングにより、誘電体をパターニングし、フォトレジストを剥離することにより、誘電体パターンを形成する工程、
（４）誘電体パターンと第１の導体層を跨ぐように、導電性ペーストにて第１の電極を形成し、配線基板の積層途中工程における配線上に、半硬化性絶縁樹脂シートを介して、半硬化性絶縁樹脂シートと第１の電極が接するように、誘電体シートを積層する工程、
（５）第１の導電層上にフォトレジストを形成し、露光・現像し、導体の露出部分をエッチングすることで、第２の電極及び配線を形成する工程、
を具備することを特徴とする配線基板の製造方法としたものである。
【０００９】
本課題を解決するための第二の発明は、
（１）の誘電体シートが第１の導体層側に樹脂フィルムの支持体を具備したことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法としたものである。
【００１０】
本課題を解決するための第三の発明は、
誘電体シートを構成する誘電体が、有機絶縁樹脂にセラミックス粉末が分散されていることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法としたものである。
【００１１】
本課題を解決するための第四の発明は、
誘電体シートを構成する誘電体が、金属箔上にスパッタもしくはＣＶＤ等で形成される誘電体薄膜であることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法としたものである。
【００１２】
本課題を解決するための第五の発明は、
誘電体が、焼成されたセラミックス膜であることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法としたものである。
【００１３】
本課題を解決するための第六の発明は、
有機絶縁樹脂が、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による配線基板の製造方法によると、基板とは別に、予め平滑な面の金属箔に膜厚の均一な誘電体を塗工もしくは、ラミネートするといった方法、或いは、平滑な金属面に、スパッタで誘電体を形成するので、基板上に接着された後でも、誘電体の厚さは、基板面内で均一となり、精度の良いキャパシタ素子が得られる。
【００１５】
また、有機系基板上で誘電体の熱処理を行わないため、誘電体の所望の比誘電率もしくは、所望の特性を得るための高温焼成、高温硬化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の配線基板の製造方法で製造した配線基板の例を断面で示した説明図である。図で、配線基板１０は誘電体層と導体層を具備し、当該導体層である第１の電極１１と第２の電極１２が誘電体パターン１３を狭持する形をとり、また、第１の電極は第２の電極１２と同一層上にある第１の導体層からなる配線１４と電気的に接続されており、キャパシタ素子の端子が同一面内に有する構造となっている。
【００１８】
本発明の配線基板の製造方法の一例を図２（ａ）〜（ｇ）、図３（ｈ）〜（ｋ）に従って説明する。まず、誘電体２１１の片面に金属箔２１２を形成して誘電体シート２００とする（図２（ａ））。この誘電体シート２００は、例えば、有機系の絶縁樹脂にセラミックス粉末を分散させた樹脂シートやグリーンシートなどの誘電体の片面に金属箔２１２、例えば、Ｃｕ箔をラミネートし、所望の熱処理を行う方法や、高濃度ゾルゲル法、スパッタリング法やＣＶＤ法等により誘電体薄膜をＣｕ箔上に設け、必要であれば所望の熱処理を行い形成される。ここで、誘電体の厚みは５〜５０μｍであり、２０μｍ以下が好ましい。
【００１９】
次いで、上記誘電体シート２００の導体層２１２上に粘着材が塗布されたフィルムをラミネートし、誘電体シート２００の支持体２０１を形成する（図２（ｂ））。この支持体を形成することにより、厚みの薄い、また、ハンドリング性のない誘電体シートでも加工可能であり、誘電体を薄くできることから、静電容量を確保できるので好ましい。
【００２０】
次いで、上記、形成した誘電体シート２００の誘電体層２１１の表面にウレタン系のフォトレジストを積層し、露光・現像を行って容量素子の誘電体パターンに対応したフォトレジストパターン２１３を形成する（図２（ｃ））。露出した誘電体層２１１を、例えば、ウェットブラストによりエッチングを行い、フォトレジストパターン２１３を剥離することで誘電体層がパターニングされ誘電体パターン２２１が形成される（図２（ｄ））。
【００２１】
次いで、誘電体パターン２２１を導電層で狭持するべく、例えば、導電性ペーストをスクリーン印刷法により誘電体パターン２２１上に第１の導体層とまたがる様に印刷し第１の電極２１４を形成する（図２（ｅ））。次いで、配線２１５がパターニングされたコア基板２３０上に半硬化性絶縁樹脂シートを介して第１の電極２１４が半硬化性絶縁樹脂シート側にくるように積層し、絶縁層２１６に第１の電極２１４及び誘電体パターン２２１が埋め込まれる。
【００２２】
ここで、第１の導体層表面上の支持体２０１を剥離する。
次いで、導電層２１２上にフォトレジストを積層し、露光・現像を行ってコア基板２３０上に形成された配線２１５上にビア加工をするため、それ以外の領域をフォトレジストで保護するようにフォトレジストパターン２１７を形成する（図２（ｆ））。露出した導体層のエッチングを行い（図２（ｇ））、フォトレジストパターン２１７を剥離することでビア加工用の開口部を設ける。更に形成した開口部にビア加工、パネルめっきを行いコア基板２３０上に形成された配線２１５と第１の導体層２１２がビア２１８によって電気的接続される（図３（ｈ））。
【００２３】
次いで、第１の導体層２１２上にフォトレジストを積層し、露光・現像を行って第１の電極２１４と誘電体パターン２２１を狭持する関係になるように、また、所望の配線を形成するためのフォトレジストパターン２２７を形成した。次いで、露出した第１の導体層２１２のエッチングを行い（図３（ｉ））、フォトレジストパターン２２７を剥離するこ
とで第２の電極２２２と所望の配線２３２を設ける（図３（ｊ））。ここで、第１の電極２１４と第２の電極２２２に挟まれた誘電体パターン２２１によりキャパシタ素子２４０が形成される。このとき、導電性ペーストで形成された第１の電極２１４は配線２３２により、第２の電極２２２と同一の層に引き出される。
【００２４】
こうして作製したキャパシタ素子を備えた基板に半硬化性絶縁樹脂シートを積層プレスすることにより、絶縁層２１９を形成する。次に、第２の電極２２２と配線２３２上にビアホールを形成し、パネルめっきによってビアホールを埋めてビア２５２の導通を図ると共に導体層を形成し、例えば全面にフォトレジストを形成し、露光・現像によって配線パターンに対応したフォトレジストパターンを形成し、エッチングののちレジストを剥離してパターニングを行うことにより、配線２４２を形成することで、３層の配線層を備えた配線基板２５０を得ることができる（図３（ｋ））。その後、ソルダーレジスト積層とともに外部接続用端子を設けてもよく、またさらに上層に絶縁層と配線を積層してゆき多層化を図ってもよい。絶縁層及び配線の形成は一般的な配線基板の製造と同様に行うことができる。また、本発明の積層体を用いてさらにキャパシタ素子若しくは抵抗素子を形成してもよく、他の作り込み又は埋め込み型の受動素子とも組み合わせて製造することもできる。
【実施例１】
【００２５】
以下に、図４（ａ）〜（ｅ）、図５（ｆ）〜（ｉ）を用いて本発明の一実施例について具体的に説明する。
【００２６】
導体層として厚み１８μｍの銅箔３１２上に、液晶ポリマー（ＬＣＰ）に誘電体粉末であるチタン酸バリウムを５０体積％添加した誘電体をキャストし、熱処理を施すことにより、溶剤を除去し、誘電体３１１を形成することで、誘電体シート３１０を得た。次いで、上記誘電体シート３１０の導体層３１２上にアクリル系の粘着材が塗布されたＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムを８０℃にてラミネートし、誘電体シート３１０の支持体３０１を形成した。
【００２７】
こうして、支持体３０１を形成した誘電体シート３１０の誘電体３１１の表面にマスクとなるウレタン系のフォトレジストを１１０℃でラミネートし、露光、現像を行い、キャパシタ素子の誘電体を設ける領域にフォトレジストパターン３１３を形成し（図４（ａ））、露出した誘電体３１１をウェットブラストによりエッチングを行い、フォトレジストパターン３１３をアルカリ液により剥離することことで、誘電体３１１をパターニングし、誘電体パターン３２１を形成した（図４（ｂ））。
【００２８】
次いで、導電性ペーストとして銅ペーストを誘電体パターン３２１上に導体層３１２をまたがるようにスクリーン印刷法により第１の電極を形成した（図４（ｃ））。更に、配線３１５がパターニングされたコア基板３３０上に半硬化性絶縁樹脂シートを介して第１の電極２１４が半硬化性絶縁樹脂シート側にくるように１７５℃、３０分、２ＭＰａで積層し、絶縁層３１６に第１の電極３１４及び誘電体パターン３２１が埋め込まれる。ここで、第１の導体層表面上の支持体３０１を剥離した。
【００２９】
次いで、第１の導体層３１２上にフォトレジストを積層し、露光・現像を行ってコア基板３３０上に形成された配線３１５上にビア加工をするため、それ以外の領域をフォトレジストで保護するようにフォトレジストパターン３１７を形成した（図４（ｄ））。露出した導体層のエッチングを行い、フォトレジストパターン３１７を剥離することでビア加工用の開口部を設けた。更に形成した開口部にビア加工、パネルめっきを行い配線３１５と第１の導体層３１２をビア３１８により電気的に接続した（図４（ｅ））。
【００３０】
次いで、第１の導体層３１２上にフォトレジストをラミネートし、露光・現像を行って容量素子電極及び抵抗素子電極に対応したフォトレジストパターン３２７を形成した。露出した導体層３１２のエッチングを行い（図５（ｆ））、フォトレジストパターン３２７を剥離することで第２の電極３２２と所望の配線３３２を設けた。ここで、第１の電極３１４と第２の電極３２２に挟まれた誘電体パターン３２１によりキャパシタ素子３４０が形成される。このとき、導電性ペーストで形成された第１の電極３１４は配線３３２により、第２の電極３２２と同一の層に引き出される。
【００３１】
こうして作製したキャパシタ素子を備えた基板に半硬化性絶縁樹脂シートを１７５℃、３０分、２ＭＰａで、積層プレスすることにより、絶縁層３１９を形成した。次に、第２の電極３２２、配線３３２上にビアホールをを形成し、パネルめっきによってビアホールを埋めてビア３５２の導通を図ると共に導体層を形成し、全面にフォトレジストを形成し、露光・現像によって配線パターンに対応したフォトレジストパターンを形成し、エッチングののちレジストを剥離してパターニングを行うことにより、配線３４２を形成することで、３層の配線層を備えた配線基板３５０を得た（図５（ｇ））。その後、外部接続端子を残してソルダーレジストを形成し、外部接続端子にニッケル金めっきを施した。
【実施例２】
【００３２】
図６（ａ）〜（ｇ）を用いて本発明の他の実施例について具体的に説明する。
【００３３】
実施例１と同様にして、誘電体パターン４２１をウェットブラストにより形成した。
次いで、誘電体パターン４２１上に導体層４１２をまたがるようなマスクパターンを用いて、白金をスパッタし第１の電極４１１を形成した（図６（ａ））。更に、配線４１５がパターニングされたコア基板４３０上に半硬化性絶縁樹脂シートを介して第１の電極４１１が半硬化性絶縁樹脂シート側にくるように１７５℃、３０分、２ＭＰａで積層し、絶縁層４１６に第１の電極４１１及び誘電体パターン４２１が埋め込まれた。ここで、第１の導体層表面上の支持体４０１を剥離した。
【００３４】
次いで、第１の導体層４１２上にフォトレジストを積層し、露光・現像を行ってコア基板４３０上に形成された配線４１５上にビア加工をするため、それ以外の領域をフォトレジストで保護するようにフォトレジストパターン４１７を形成した（図６（ｂ））。露出した導体層のエッチングを行い、フォトレジストパターン４１７を剥離することでビア加工用の開口部を設けた。更に形成した開口部にビア加工、パネルめっきを行い配線４１５と第１の導体層４１２をビア４１８により電気的に接続した（図６（ｃ））。
【００３５】
次いで、第１の導体層４１２上にフォトレジストをラミネートし、露光・現像を行って容量素子電極及び抵抗素子電極に対応したフォトレジストパターン４２７を形成した。露出した導体層４１２のエッチングを行い（図６（ｄ））、フォトレジストパターン４２７を剥離することで第２の電極４２２と所望の配線３３２を設けた。ここで、第１の電極４１４と第２の電極４２２に挟まれた誘電体パターン３２１によりキャパシタ素子４４０が形成された。このとき、導電性ペーストで形成された第１の電極４１４は配線４３２により、第２の電極４２２と同一の層に引き出される。
【００３６】
こうして作製したキャパシタ素子を備えた基板に半硬化性絶縁樹脂シートを１７５℃、３０分、２ＭＰａで、積層プレスすることにより、絶縁層４１９を形成した。次に、第２の電極４２２、配線４３２上にビアホールをを形成し、パネルめっきによってビアホールを埋めてビア４５２の導通を図ると共に導体層を形成し、全面にフォトレジストを形成し、露光・現像によって配線パターンに対応したフォトレジストパターンを形成し、エッチングののちレジストを剥離してパターニングを行うことにより、配線４４２を形成することで、３層の配線層を備えた配線基板４５０を得た（図６（ｅ））。その後、外部接続端
子を残してソルダーレジストを形成し、外部接続端子にニッケル金めっきを施した。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の配線基板の製造方法で製造した配線基板の例を断面で示した説明図である。
【図２】本発明の配線基板の製造方法の一例の一部分を断面で示した説明図である。
【図３】本発明の配線基板の製造方法の一例の他の部分を断面で示した説明図である。
【図４】本発明の一実施例の一部分を断面で示した説明図である。
【図５】本発明の一実施例の他の部分を断面で示した説明図である。
【図６】本発明の他の実施例を断面で示した説明図である。
【図７】従来の配線基板の製造方法の例を断面で示した説明図である。
【図８】従来のキャパシタを内蔵する配線基板の例を断面で示した説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・絶縁樹脂
２・・・金属
２’・・金属
３・・・誘電材
４・・・コア
５・・・配線
５’ ・・配線
６・・・絶縁樹脂
１０・・・配線基板
１１・・・第１の電極
１２・・・第２の電極
１３・・・誘電体パターン
１４・・・配線
２００・・・誘電体シート
２１１・・・誘電体
２１２・・・金属箔
２１３・・・フォトレジストパターン
２１４・・・第１の電極
２１５・・・配線
２１６・・・絶縁層
２１７・・・フォトレジストパターン
２１８・・・ビア
２２１・・・誘電体パターン
２２２・・・第２の電極
２２７・・・フォトレジストパターン
２３０・・・コア基板
２３２・・・配線
２４０・・・キャパシタ素子
２４２・・・配線
２５０・・・配線基板
２５２・・・ビア
３１０・・・誘電体シート
３１１・・・誘電体
３１２・・・導体層
３１３・・・フォトレジストパターン
３１４・・・第１の電極
３１５・・・配線
３１６・・・絶縁層
３１７・・・フォトレジストパターン
３１８・・・ビア
３１９・・・絶縁層
３２１・・・誘電体パターン
３２２・・・第２の電極
３２７・・・フォトレジストパターン
３３０・・・コア基板
３３２・・・配線
３４０・・・キャパシタ素子
３４２・・・配線
３５０・・・配線基板
３５２・・・ビア
４０１・・・支持体
４１１・・・第１の電極
４１２・・・第１の導体層
４１５・・・配線
４１６・・・絶縁層
４１７・・・フォトレジストパターン
４１８・・・ビア
４１９・・・絶縁層
４２１・・・第１の導体層
４２２・・・第２の電極
４２７・・・フォトレジストパターン
４３０・・・コア基板
４３２・・・配線
４４０・・・キャパシタ素子
４４２・・・配線
４５０・・・配線基板
４５２・・・ビア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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